郝樂(lè)樂(lè),李偉莉,吳 花,金 雅,王媛中,余欣慧
(1.安徽中醫(yī)藥大學(xué),安徽 合肥 230012;2.安徽中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院婦產(chǎn)科,安徽 合肥 230031)
復(fù)發(fā)性流產(chǎn)(recurrent spontaneous abortion,RSA)指與同一性伴侶發(fā)生2次或2次以上的自然流產(chǎn),是女性妊娠期主要疾病之一,病因復(fù)雜,且仍有40%患者病因不明,嚴(yán)重影響育齡女性的身心健康,引起RSA的原因較多, 包括先天遺傳、女性解剖異常、內(nèi)分泌紊亂、盆腔感染因素、男性因素、心理因素及免疫因素等, 但其確切機(jī)制尚不明確[1]。因此RSA的機(jī)制研究引起越來(lái)越多學(xué)者的關(guān)注[2-3]。有研究表明,希佩爾-林道抑癌基因(Von Hippel-Lindau, VHL)缺陷會(huì)抑制缺氧誘導(dǎo)因子-1α(hypoxia inducible factor-1α, HIF-1α)的降解,從而升高HIF-1α的表達(dá),引起血管內(nèi)皮生長(zhǎng)因子(vascular endothelial growth factor,VEGF)、細(xì)胞代謝等一系列改變,促進(jìn)血管生成[4]。也有研究表明,補(bǔ)腎健脾活血法能改善子宮內(nèi)環(huán)境和胎盤(pán)的微循環(huán)[5]。補(bǔ)腎安胎沖劑是安徽中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院的院內(nèi)制劑,在壽胎丸的基礎(chǔ)上改良而成,具有補(bǔ)腎健脾、養(yǎng)血安胎的作用,廣泛應(yīng)用于RSA患者的防治中,其保胎療效確切[6-7]。但補(bǔ)腎安胎沖劑影響血管生成的機(jī)制尚不明確。故本研究以VHL/HIF-1α信號(hào)通路作為切入點(diǎn),旨在從母胎界面血管生成角度,探討補(bǔ)腎安胎沖劑的作用機(jī)制,為臨床保胎應(yīng)用補(bǔ)腎安胎沖劑提供科學(xué)依據(jù)。
1.1 動(dòng)物 健康雌性CBA/J小鼠76只,雄性DBA/2小鼠30只,BALB/C小鼠8只,小鼠體質(zhì)量均為20 g左右,屬于SPF級(jí),8周齡,均購(gòu)于北京華阜康實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司[動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào):SCXK(京)2014-0004]。所有小鼠均飼養(yǎng)于安徽中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心[環(huán)境溫度:(24±2)℃;相對(duì)濕度:45%±5%;每日光照時(shí)間和黑夜時(shí)間均等,各12 h],自由獲得水及食物,適應(yīng)性飼養(yǎng)1周。本實(shí)驗(yàn)方案經(jīng)安徽中醫(yī)藥大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物倫理委員會(huì)批準(zhǔn)。
1.2 藥物 補(bǔ)腎安胎沖劑(每袋10 g,皖藥制字BZ20080017)由安徽中醫(yī)藥大學(xué)第一附屬醫(yī)院提供;黃體酮膠囊(每粒50 mg,國(guó)藥制字H20041902)由浙江仙琚制藥股份有限公司提供。
1.3 試劑與儀器 ①酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定試劑盒。VHL(貨號(hào) EK-E20775R)、HIF-1α(貨號(hào) EK-E20353R):北京安迪華泰生物科技有限公司。②熒光定量PCR試劑。Trizol(批號(hào) 90803):Life technogies公司;QuantiNova SyBr Green PCR試劑盒(批號(hào) 208054):Qiagen;逆轉(zhuǎn)錄試劑盒(批號(hào) 00519963):Thermo Scientific。③免疫組織化學(xué)法試劑。VHL(批號(hào) AC11253656)、HIF-1α(批號(hào) GR196812-1):Bioss公司;通用型二抗試劑盒(批號(hào) K136830B)、DAB顯色劑(批號(hào) K136821F)、PBS(批號(hào) WK163307-1):北京中杉公司。④Western blot法試劑。山羊抗小鼠IgG(批號(hào) 127655)、山羊抗兔IgG(批號(hào) 129256)、β-actin(批號(hào) 17AV0303):北京中杉公司;VHL(批號(hào) AC11253656)、HIF-1α(批號(hào) AE120101P):Bioss公司;SDS(批號(hào) 1029H032):Solarbio;PVDF膜(批號(hào) R8CA8257E):Millipore;ECL超敏發(fā)光試劑盒(批號(hào) QF220648):Thermo。
RM2135切片機(jī)(Leica):德國(guó);普通PCR儀(型號(hào) K960);顯微鏡(Nikon 80i):日本;EPS300型電泳儀:Tanon;高速臺(tái)式冷凍離心機(jī)(JW-3021HR):安徽嘉文儀器裝備有限公司;TS-1000水平搖床、LX 300型微量離心機(jī):海門(mén)市其林貝爾儀器制造有限公司。
2.1 模型復(fù)制、分組及給藥 按照文獻(xiàn)[8]方法復(fù)制RSA小鼠模型和正常妊娠小鼠模型。每日凌晨5:00—6:00檢查雌鼠陰道,若見(jiàn)陰道栓,計(jì)為妊娠第1天;若未見(jiàn)陰道栓,則繼續(xù)合籠。共復(fù)制RSA模型小鼠50只,正常妊娠小鼠10只。將模型復(fù)制成功的RSA小鼠隨機(jī)分為5組:模型組,黃體酮組,補(bǔ)腎安胎沖劑高、中、低劑量組,每組10只。從妊娠第1天開(kāi)始給藥,正常組、模型組小鼠給予等容積蒸餾水灌胃,黃體酮組小鼠以26 mg/(kg·d)黃體酮灌胃,補(bǔ)腎安胎沖劑高、中、低劑量組小鼠于妊娠第1天分別按35.1、11.7、3.9 g/(kg·d)灌胃。每日1次,連續(xù)15 d,末次給藥24 h后處死小鼠。
2.2 胚胎丟失率的計(jì)算 肉眼觀察各組孕鼠胚胎丟失情況并記錄,計(jì)算胚胎丟失率。參照趙愛(ài)明等[9]的方法制定胚胎丟失的標(biāo)準(zhǔn),記錄每組孕鼠的存活胚胎數(shù)、丟失胚胎數(shù),然后計(jì)算胚胎丟失率。胚胎丟失率=丟失胚胎數(shù)/(存活胚胎數(shù)+丟失胚胎數(shù))×100%。
2.3 ELISA法檢測(cè)外周血VHL、HIF-1α水平 從眶后靜脈叢采血2 mL,4 ℃、3 000 r/min離心10 min,取上清液0.5~1 mL于試管中,-80 ℃保存。采用酶聯(lián)免疫吸附測(cè)定試劑盒測(cè)定外周血中VHL、HIF-1α的含量。
2.4 采用熒光定量PCR檢測(cè)VHL、HIF-1α mRNA的表達(dá)水平 運(yùn)用Trizol法對(duì)小鼠蛻膜組織進(jìn)行總RNA提取,然后進(jìn)行逆轉(zhuǎn)錄操作,嚴(yán)格按照試劑盒說(shuō)明書(shū)進(jìn)行,熒光定量PCR檢測(cè)VHL、HIF-1α mRNA的表達(dá)水平。以cDNA作為熒光定量的模板,引物序列見(jiàn)表1。
表1 引物序列
2.5 免疫組織化學(xué)法檢測(cè)蛻膜組織VHL、HIF-1α表達(dá)水平 蛻膜組織石蠟切片,常規(guī)脫蠟至水,3% H2O2滅活內(nèi)源性過(guò)氧化物酶,微波修復(fù)抗原。PBS液洗滌3次,滴加一抗(VHL、HIF-1α,稀釋至1∶200),37 ℃孵育60 min。PBS洗滌后再滴加通用型二抗,37 ℃孵育20 min。DAB顯色,復(fù)染,脫水,封片。光鏡下以細(xì)胞胞漿、胞核中呈棕黃色或棕褐色為陽(yáng)性對(duì)照。采用JEDR 80ID形態(tài)學(xué)圖像分析系統(tǒng)軟件(Version 1.0)對(duì)陽(yáng)性反應(yīng)細(xì)胞的積分光密度值(integral optical density,IOD)進(jìn)行分析。
2.6 Western blot法檢測(cè)蛻膜組織中VHL、HIF-1α蛋白水平 取小鼠蛻膜組織,按照總蛋白提取試劑盒說(shuō)明書(shū)提取小鼠蛻膜組織總蛋白,用BCA蛋白測(cè)定試劑盒檢測(cè)蛋白濃度。SDS-聚丙烯酰胺凝膠電泳將蛋白分離后轉(zhuǎn)移至PVDF膜上,然后用5%脫脂奶粉溶液在搖床上室溫封閉2 h,加入不同一抗VHL(稀釋至1∶300)和HIF-1α(稀釋至1∶300),4 ℃孵育過(guò)夜。PBST洗滌3次,加入二抗稀釋液稀釋辣根過(guò)氧化物酶(稀釋至1∶10 000),孵育2 h。室溫孵育2 h,PBST洗滌3次。使用ECL超敏發(fā)光試劑盒檢測(cè)蛋白條帶,最后用Image J軟件分析條帶灰度值,以目的條帶與內(nèi)參照β-actin的灰度比值表示蛋白相對(duì)表達(dá)水平。
3.1 各組小鼠胚胎丟失率 與正常組比較,模型組小鼠胚胎丟失率顯著升高(P<0.05)。與模型組比較,所有治療組小鼠胚胎丟失率均顯著下降(P<0.05);與補(bǔ)腎安胎沖劑低劑量組比較,補(bǔ)腎安胎沖劑高、中劑量組胚胎丟失率顯著升高(P<0.05);黃體酮組與補(bǔ)腎安胎沖劑高劑量組小鼠胚胎丟失率比較,差異無(wú)統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05)。見(jiàn)表2。
表2 各組小鼠胚胎丟失率比較
注:與正常組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05;與黃體酮組比較,□P<0.05;與補(bǔ)腎安胎沖劑低劑量組比較,△P<0.05;與補(bǔ)腎安胎沖劑中劑量組比較,◇P<0.05
3.2 各組小鼠血清中VHL、HIF-1α含量比較 與正常組比較,模型組小鼠血清中VHL含量明顯上升(P<0.05),HIF-1α含量明顯下降(P<0.05);與模型組比較,所有治療組小鼠血清中VHL含量均明顯下降(P<0.05),HIF-1α含量均明顯升高(P<0.05);補(bǔ)腎安胎沖劑高劑量組小鼠血清中VHL含量低于低、中劑量組(P<0.05),HIF-1α含量高于低、中劑量組(P<0.05)。見(jiàn)表3。
表3 各組小鼠血清中VHL、HIF-1α含量比較
注:與正常組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05;與黃體酮組比較,□P<0.05;與補(bǔ)腎安胎沖劑低劑量組比較,△P<0.05;與補(bǔ)腎安胎沖劑中劑量組比較,◇P<0.05
3.3 各組小鼠蛻膜VHL、HIF-1α mRNA表達(dá)水平比較 與正常組比較,模型組VHL mRNA表達(dá)水平顯著升高(P<0.05),HIF-1α mRNA表達(dá)水平顯著降低(P<0.05);與模型組比較,各藥物治療組VHL mRNA表達(dá)水平顯著降低(P<0.05),HIF-1α mRNA表達(dá)水平顯著升高(P<0.05);補(bǔ)腎安胎沖劑對(duì)VHL、HIF-1α mRNA表達(dá)的影響具有劑量依賴(lài)性,以補(bǔ)腎安胎沖劑高劑量作用最優(yōu)(P<0.05)。見(jiàn)表4。
3.4 免疫組織化學(xué)法檢測(cè)的各組小鼠蛻膜組織中VHL、HIF-1α蛋白表達(dá)水平比較 VHL、HIF-1α在各組妊娠小鼠蛻膜組織中皆有表達(dá),主要表達(dá)于細(xì)胞的細(xì)胞漿中,除此之外在細(xì)胞核中也可見(jiàn)表達(dá)。見(jiàn)圖1。與正常組比較,模型組小鼠蛻膜組織中VHL蛋白表達(dá)水平顯著升高(P<0.05),HIF-1α蛋白表達(dá)水平顯著降低(P<0.05);與模型組比較,各治療組小鼠蛻膜組織中VHL蛋白表達(dá)水平顯著下降(P<0.05),HIF-1α蛋白表達(dá)水平顯著升高(P<0.05);補(bǔ)腎安胎沖劑降低模型小鼠蛻膜組織中VHL蛋白和升高HIF-1α蛋白的作用具有明顯的劑量依賴(lài)性(P<0.05)。見(jiàn)表5。
表4 各組小鼠蛻膜VHL、HIF-1α mRNA相對(duì)表達(dá)水平比較
注:與正常組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05;與黃體酮組比較,□P<0.05;與補(bǔ)腎安胎沖劑低劑量組比較,△P<0.05;與補(bǔ)腎安胎沖劑中劑量組比較,◇P<0.05
表5 免疫組織化學(xué)法檢測(cè)的各組小鼠蛻膜組織中VHL、HIF-1α蛋白表達(dá)水平比較
注:與正常組比較,*P<0.05;與模型組相比,#P<0.05;與黃體酮組比較,□P<0.05;與補(bǔ)腎安胎沖劑低劑量組比較,△P<0.05;與補(bǔ)腎安胎沖劑中劑量組比較,◇P<0.05
3.5 Western blot檢測(cè)的各組小鼠蛻膜組織中VHL、HIF-1α蛋白表達(dá)水平比較 與正常組比較,模型組小鼠蛻膜組織中VHL蛋白表達(dá)水平顯著升高(P<0.05),HIF-1α蛋白表達(dá)水平顯著降低(P<0.05);與模型組比較,各治療組蛻膜組織中VHL蛋白表達(dá)水平顯著降低(P<0.05),HIF-1α蛋白表達(dá)水平顯著升高(P<0.05);補(bǔ)腎安胎沖劑降低模型小鼠蛻膜組織中VHL蛋白和升高HIF-1α蛋白的作用具有明顯的劑量依賴(lài)性(P<0.05)。見(jiàn)圖2、表6。
表6 Western blot檢測(cè)的各組小鼠蛻膜組織中VHL、HIF-1α蛋白表達(dá)水平比較
注:與正常組比較,*P<0.05;與模型組比較,#P<0.05;與黃體酮組比較,□P<0.05;與補(bǔ)腎安胎沖劑低劑量組比較,△P<0.05;與補(bǔ)腎安胎沖劑中劑量組比較,◇P<0.05
注:A.正常組;B.模型組;C.黃體酮組;D.補(bǔ)腎安胎沖劑低劑量組;E.補(bǔ)腎安胎沖劑中劑量組;F.補(bǔ)腎安胎沖劑高劑量組;箭頭所示棕黃色或棕褐色顆粒是VHL、HIF-1α蛋白
圖1各組小鼠蛻膜組織中VHL、HIF-1α蛋白表達(dá)水平比較(免疫組織化學(xué)法,10×20倍)
注:A.正常組;B.模型組;C.黃體酮組;D.補(bǔ)腎安胎沖劑低劑量組;E.補(bǔ)腎安胎沖劑中劑量組;F.補(bǔ)腎安胎沖劑高劑量組
圖2Westernblot法檢測(cè)各組小鼠蛻膜組織中VHL、HIF-1α蛋白表達(dá)水平
RSA屬于中醫(yī)“滑胎”范疇,是妊娠期的一種常見(jiàn)疾病,RSA主要是由“脾腎氣血兩虛”所致。目前對(duì)于RSA的治療,中醫(yī)主要通過(guò)補(bǔ)腎健脾法進(jìn)行治療?!短ギa(chǎn)指南》指出:“凡孕婦脾胃旺而血?dú)獬洌瑒t胎安而正?!逼庵魃瑲饽茌d胎,中氣升提有力,胎兒正常發(fā)育而不致墮胎?!陡登嘀髋啤分赋?“腎水足而胎安,腎水虧而胎動(dòng)?!蹦I主固胎,腎氣盛則孕后胞脈固胎有力,使胎無(wú)下墜之慮,說(shuō)明胎兒生長(zhǎng)發(fā)育全賴(lài)母體之腎所系,脾胃化生之氣血所養(yǎng),氣以載之,沖任以固之。補(bǔ)腎安胎沖劑是基于此理論的一種經(jīng)驗(yàn)性復(fù)方,主要由菟絲子、桑寄生、續(xù)斷、黃芪、白術(shù)、黃芩等藥物組成,具有補(bǔ)腎健脾、養(yǎng)血安胎的作用。菟絲子能補(bǔ)腎,腎旺自能蔭胎;桑寄生能養(yǎng)血,強(qiáng)筋骨,使胎氣強(qiáng)壯;續(xù)斷亦為補(bǔ)腎要藥;黃芪、白術(shù)配伍,健脾益氣安胎;白術(shù)、黃芩為安胎圣藥,白術(shù)健脾除濕,黃芩滋陰清熱,合而用之養(yǎng)血健脾,清化濕熱,以安胎氣。
HIF-1是一種異源二聚體,主要由HIF-1α和HIF-1β兩個(gè)亞單位組成。HIF-1α作為唯一的活性亞基,能調(diào)節(jié)多種基因的表達(dá),如參與紅細(xì)胞生成、血管形成等生物學(xué)效應(yīng),同時(shí)還對(duì)胚胎及胎盤(pán)發(fā)育起重要作用[10]。有研究[11-12]表明,HIF-1α通過(guò)誘導(dǎo)或調(diào)控血管生成相關(guān)基因促進(jìn)血管新生,如增加VEGF等細(xì)胞因子的分泌從而調(diào)控動(dòng)物對(duì)缺血反應(yīng)的適應(yīng)。VHL是一種蛋白質(zhì)編碼基因,參與HIF的泛素化和降解[13]。有研究[14]表明,VHL的關(guān)鍵組成部分E3連接酶復(fù)合體可泛素化和降解HIF-1α,當(dāng)VHL蛋白失活會(huì)抑制E3連接酶復(fù)合體,從而上調(diào)HIF-1α的表達(dá)水平,過(guò)量的HIF-1α?xí)e聚于細(xì)胞內(nèi),激活其靶基因轉(zhuǎn)錄,間接啟動(dòng)VEGF、Notch和PI3K/AKT/mTOR等信號(hào)通路,激活缺血傳導(dǎo)途徑,促使腫瘤血管新生及腫瘤細(xì)胞的增殖。另有研究[15-16]表明,VHL/HIF-1α信號(hào)通路對(duì)胚胎的發(fā)育和機(jī)體組織的生長(zhǎng)等均有重要的調(diào)控作用。因此,本研究進(jìn)一步從微觀角度探討經(jīng)補(bǔ)腎安胎沖劑干預(yù)后,VHL、HIF-1α蛋白表達(dá)及這一信號(hào)通路在RSA過(guò)程中的作用。
CBA/J×DBA/2交配組合具有易患反復(fù)自然性流產(chǎn)的特點(diǎn),可以用作研究反復(fù)自然性流產(chǎn)的動(dòng)物模型[17]。因此,本研究采用CBA/J×DBA/2交配組合經(jīng)典反復(fù)流產(chǎn)小鼠模型,觀察補(bǔ)腎安胎沖劑對(duì)RSA小鼠胚胎丟失率、血清和蛻膜組織中VHL、HIF-1α表達(dá)的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),與正常組比較,模型組RSA小鼠胚胎丟失率高,血清中VHL含量升高,HIF-1α含量降低;蛻膜組織中VHL mRNA及蛋白表達(dá)水平升高,HIF-1α mRNA及其蛋白表達(dá)水平下降。經(jīng)藥物干預(yù)后,RSA小鼠胚胎丟失率降低;血清VHL含量和蛻膜組織中VHL mRNA及其蛋白表達(dá)水平明顯降低,血清HIF-1α含量和蛻膜組織中HIF-1α mRNA及其蛋白表達(dá)水平明顯增加,其中補(bǔ)腎安胎沖劑高劑量組效果最為顯著。因此可以推測(cè),補(bǔ)腎安胎沖劑可能是通過(guò)VHL/HIF-1α信號(hào)通路誘導(dǎo)RSA小鼠胎盤(pán)血管的形成,降低胚胎丟失率,從而達(dá)到保胎的效果。因此,補(bǔ)腎安胎沖劑可以作為一種潛在的、有益的中藥復(fù)方制劑,用于RSA的預(yù)防和治療中。